Placas ciegas autosellantes para pruebas hidráulicas de válvulas de ultraalta presión
En este artículo se presentan el principio de funcionamiento, la estructura, las características y las aplicaciones de una placa ciega autosellante utilizada en el dispositivo de proceso del banco de pruebas hidráulicas de válvulas de ultra alta presión.
1.Descripción general
De acuerdo con la normativa pertinente, cada Deben someterse a una prueba de presión antes de salir de fábrica, que incluye una prueba de resistencia a la presión y una prueba de sellado. Con el aumento de los parámetros de las válvulas, los requisitos para la inspección y los equipos de prueba son cada vez más exigentes.
2. Pruebas de presión de agua
Durante la prueba hidráulica de válvulas, la fuerza de sujeción la proporciona el banco de pruebas. Ambos extremos del canal de la válvula se sellan con placas ciegas de prueba, y la placa ciega y la cara final del canal se sellan con un anillo de sellado. El fluido de prueba entra en la cavidad de la válvula desde la tubería de entrada y se presuriza hasta la presión de prueba de la válvula mediante una bomba de refuerzo. La placa ciega para la prueba hidráulica de la válvula generalmente utiliza sellos axiales y sellos de cara final.
2.1 Sellado axial
El sellado axial (Figura 1) ofrece un buen rendimiento de sellado. Cuando las placas ciegas de prueba en ambos extremos se abren hacia ambos lados debido a la holgura de la rosca y la deformación elástica (estiramiento) del vástago roscado bajo la acción de la presión interna, las placas ciegas y el anillo de sellado pueden desplazarse en el canal de la válvula para garantizar el sellado. Si se aplica una fuerza de sujeción mayor para evitar que la placa ciega de prueba se mueva bajo la acción de la presión interna, es fácil dañar la válvula y afectar su vida útil. Mediante cálculos de diseño, la holgura axial se controla entre 0,6 y 0,9 mm en condiciones de alta presión, lo que garantiza el rendimiento del sellado. Las válvulas de ultraalta presión con diámetros grandes se ven afectadas por su peso debido al sello axial, lo que aumenta la holgura unilateral y dificulta el control del sellado; existe el riesgo de extrusión del anillo de goma bajo alta presión. Los diferentes tubos tienen diferentes tamaños de ranura, por lo que se requieren placas ciegas de diferentes tamaños. Tras la prueba, la placa ciega es difícil de desmontar.
1. Placas ciegas 2. Anillos de sellado 3. Válvulas de prueba
Figura 1 Sellado axial
2.2El sellado de las caras finales
El sellado de los extremos se muestra en la Figura 2. La precisión de procesamiento de la placa ciega es baja y es adecuada para tuberías de diferentes tamaños. Esta placa ciega de prueba ofrece una buena versatilidad. Tras la prueba, el herramental es fácil de desmontar. El peso de la válvula evita fugas unilaterales durante la prueba. Debido a la alta presión interna de las válvulas de ultraalta presión con diámetros grandes, afectada por la holgura de la rosca y la deformación elástica del tornillo, las placas ciegas en ambos extremos se abren hacia ambos lados, lo que facilita la fuga del sello final; cuanto mayor sea la presión, mayor será la probabilidad de fugas.
1. Placas ciegas 2. Anillos de sellado 3. Válvulas de prueba
Figura 2 El sellado de la cara final
3. La estructura autosellante de la cara final
Combinando las características del sello axial y el sello de la cara terminal de la placa ciega, se diseña una estructura autosellante de cara terminal para la prueba hidráulica de la válvula de ultraalta presión (Figura 3). Se proporciona una ranura anular para la placa ciega de prueba, y se instalan el anillo de la placa ciega y el anillo de sellado. Cuando la presión interna de la válvula aumenta, las placas ciegas en ambos extremos se expanden hacia ambos lados bajo la acción de la presión interna. Bajo el empuje de la diferencia de área entre los anillos a y b, el anillo de la placa ciega se ajusta perfectamente a la cara terminal de la válvula y sella automáticamente. El empuje f producido por la presión interna F y la diferencia de área entre los anillos a y b durante la prueba hidráulica es el siguiente:
En la fórmula, F representa la presión interna de la válvula durante la prueba de presión de agua (N). D representa el diámetro interior máximo del orificio del paso de la válvula (mm). Pm representa la presión de prueba de resistencia hidráulica de la válvula, que no es inferior a 1,5 veces la presión nominal a 38 °C (MPa). F representa el empuje generado por la diferencia de área del anillo de la placa ciega (N). Aa representa el área del anillo a (mm²). Ab representa el área del anillo b (mm²).
1. Placas ciegas 2. Anillos de sellado 3. Anillos de placa ciega 4. Válvulas de prueba
Figura 3 Caras de extremo autosellantes
La placa ciega autosellante de extremo ofrece un buen rendimiento de sellado. Cuanto mayor sea la presión, mejor será el sellado. Resuelve los diversos problemas de las diferentes herramientas de válvulas para válvulas de diferentes diámetros. Es fácil de desmontar; se evitan los problemas y riesgos del aumento de la holgura unilateral debido al peso propio de las válvulas de ultraalta presión y gran diámetro, la dificultad para controlar el sellado y la facilidad de compresión del anillo de sellado a alta presión.
4. Aplicaciones
Utilizando la placa ciega autosellante del extremo del banco de pruebas hidráulico para realizar la prueba de resistencia de la válvula de obturación de prueba hidráulica supercrítica (Figura 4). El tamaño nominal de la válvula es DN500, la presión de trabajo es de 27 MPa, la temperatura de trabajo es de 580 °C y la resistencia de prueba hidráulica es de 72 MPa. Bajo una presión interna de 1413 T, la separación entre las placas ciegas a ambos lados y el extremo de la válvula alcanza los 5 mm. Bajo el empuje de la diferencia de área del anillo de la placa ciega, esta sella de forma fiable.
Figura 4 Prueba de resistencia de la válvula
5.Conclusión
Las válvulas de presión ultra alta adoptan placas ciegas autosellantes en el extremo para pruebas hidráulicas en la máquina de prueba hidráulica, lo que tiene un buen rendimiento de sellado, buena versatilidad y buen funcionamiento, reduce la dificultad del procesamiento de la placa ciega y ahorra costos.
1.Descripción general
De acuerdo con la normativa pertinente, cada Deben someterse a una prueba de presión antes de salir de fábrica, que incluye una prueba de resistencia a la presión y una prueba de sellado. Con el aumento de los parámetros de las válvulas, los requisitos para la inspección y los equipos de prueba son cada vez más exigentes.
2. Pruebas de presión de agua
Durante la prueba hidráulica de válvulas, la fuerza de sujeción la proporciona el banco de pruebas. Ambos extremos del canal de la válvula se sellan con placas ciegas de prueba, y la placa ciega y la cara final del canal se sellan con un anillo de sellado. El fluido de prueba entra en la cavidad de la válvula desde la tubería de entrada y se presuriza hasta la presión de prueba de la válvula mediante una bomba de refuerzo. La placa ciega para la prueba hidráulica de la válvula generalmente utiliza sellos axiales y sellos de cara final.
2.1 Sellado axial
El sellado axial (Figura 1) ofrece un buen rendimiento de sellado. Cuando las placas ciegas de prueba en ambos extremos se abren hacia ambos lados debido a la holgura de la rosca y la deformación elástica (estiramiento) del vástago roscado bajo la acción de la presión interna, las placas ciegas y el anillo de sellado pueden desplazarse en el canal de la válvula para garantizar el sellado. Si se aplica una fuerza de sujeción mayor para evitar que la placa ciega de prueba se mueva bajo la acción de la presión interna, es fácil dañar la válvula y afectar su vida útil. Mediante cálculos de diseño, la holgura axial se controla entre 0,6 y 0,9 mm en condiciones de alta presión, lo que garantiza el rendimiento del sellado. Las válvulas de ultraalta presión con diámetros grandes se ven afectadas por su peso debido al sello axial, lo que aumenta la holgura unilateral y dificulta el control del sellado; existe el riesgo de extrusión del anillo de goma bajo alta presión. Los diferentes tubos tienen diferentes tamaños de ranura, por lo que se requieren placas ciegas de diferentes tamaños. Tras la prueba, la placa ciega es difícil de desmontar.
1. Placas ciegas 2. Anillos de sellado 3. Válvulas de prueba
Figura 1 Sellado axial
2.2El sellado de las caras finales
El sellado de los extremos se muestra en la Figura 2. La precisión de procesamiento de la placa ciega es baja y es adecuada para tuberías de diferentes tamaños. Esta placa ciega de prueba ofrece una buena versatilidad. Tras la prueba, el herramental es fácil de desmontar. El peso de la válvula evita fugas unilaterales durante la prueba. Debido a la alta presión interna de las válvulas de ultraalta presión con diámetros grandes, afectada por la holgura de la rosca y la deformación elástica del tornillo, las placas ciegas en ambos extremos se abren hacia ambos lados, lo que facilita la fuga del sello final; cuanto mayor sea la presión, mayor será la probabilidad de fugas.
1. Placas ciegas 2. Anillos de sellado 3. Válvulas de prueba
Figura 2 El sellado de la cara final
3. La estructura autosellante de la cara final
Combinando las características del sello axial y el sello de la cara terminal de la placa ciega, se diseña una estructura autosellante de cara terminal para la prueba hidráulica de la válvula de ultraalta presión (Figura 3). Se proporciona una ranura anular para la placa ciega de prueba, y se instalan el anillo de la placa ciega y el anillo de sellado. Cuando la presión interna de la válvula aumenta, las placas ciegas en ambos extremos se expanden hacia ambos lados bajo la acción de la presión interna. Bajo el empuje de la diferencia de área entre los anillos a y b, el anillo de la placa ciega se ajusta perfectamente a la cara terminal de la válvula y sella automáticamente. El empuje f producido por la presión interna F y la diferencia de área entre los anillos a y b durante la prueba hidráulica es el siguiente:
En la fórmula, F representa la presión interna de la válvula durante la prueba de presión de agua (N). D representa el diámetro interior máximo del orificio del paso de la válvula (mm). Pm representa la presión de prueba de resistencia hidráulica de la válvula, que no es inferior a 1,5 veces la presión nominal a 38 °C (MPa). F representa el empuje generado por la diferencia de área del anillo de la placa ciega (N). Aa representa el área del anillo a (mm²). Ab representa el área del anillo b (mm²).
1. Placas ciegas 2. Anillos de sellado 3. Anillos de placa ciega 4. Válvulas de prueba
Figura 3 Caras de extremo autosellantes
La placa ciega autosellante de extremo ofrece un buen rendimiento de sellado. Cuanto mayor sea la presión, mejor será el sellado. Resuelve los diversos problemas de las diferentes herramientas de válvulas para válvulas de diferentes diámetros. Es fácil de desmontar; se evitan los problemas y riesgos del aumento de la holgura unilateral debido al peso propio de las válvulas de ultraalta presión y gran diámetro, la dificultad para controlar el sellado y la facilidad de compresión del anillo de sellado a alta presión.
4. Aplicaciones
Utilizando la placa ciega autosellante del extremo del banco de pruebas hidráulico para realizar la prueba de resistencia de la válvula de obturación de prueba hidráulica supercrítica (Figura 4). El tamaño nominal de la válvula es DN500, la presión de trabajo es de 27 MPa, la temperatura de trabajo es de 580 °C y la resistencia de prueba hidráulica es de 72 MPa. Bajo una presión interna de 1413 T, la separación entre las placas ciegas a ambos lados y el extremo de la válvula alcanza los 5 mm. Bajo el empuje de la diferencia de área del anillo de la placa ciega, esta sella de forma fiable.
Figura 4 Prueba de resistencia de la válvula
5.Conclusión
Las válvulas de presión ultra alta adoptan placas ciegas autosellantes en el extremo para pruebas hidráulicas en la máquina de prueba hidráulica, lo que tiene un buen rendimiento de sellado, buena versatilidad y buen funcionamiento, reduce la dificultad del procesamiento de la placa ciega y ahorra costos.
